Question

Визначити масу амоній хлориду, яка може утворитися при взаємодії хлоридної кислоти, у якій маса HCl дорівнюе 7,3 г з амоніаком масою 5,1 г. Яка речовина залишиться в надлишку?

Answer 1

Ответ:

Хлоридна кислота (HCl) та амоніак (NH3) реагують у відношенні 1:1 за наступною реакцією:

HCl + NH3 → NH4Cl

Отже, для визначення маси амоній хлориду, що утвориться, потрібно спочатку визначити, яка з речовин буде обмежувальною (обмежуючим реагентом) у цій реакції. Для цього порівнюємо кількості молів кожного з реагентів.

Найлегший спосіб зробити це - перевести маси реагентів в кількості молів, використовуючи їх молярну масу:

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 7.3 г / 36.46 г/моль = 0.2 моль

n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 5.1 г / 17.03 г/моль = 0.3 моль

Тому, амоніак є надлишковим реагентом, оскільки кількість молів NH3 більша за кількість молів HCl у відповідному відношенні 3:2.

Для визначення маси амоній хлориду, що утвориться, можна використовувати кількість молів HCl, оскільки вони дорівнюють кількості молів NH4Cl. Тому:

n(NH4Cl) = n(HCl) = 0.2 моль

Далі, маса амоній хлориду може бути визначена, використовуючи формулу:

m(NH4Cl) = n(NH4Cl) × M(NH4Cl), де

M(NH4Cl) - молярна маса NH4Cl, г/моль.

M(NH4Cl) = M(N) + 4 × M(H) + M(Cl) = 14.01 + 4 × 1.008 + 35.45 = 53.49 г/моль

m(NH4Cl) = 0.2 моль × 53.49 г/моль = 10.7 г

Отже, маса амоній хлориду, що утвориться, дорівнює 10.7 г.

Answer 2

Щоб визначити масу амоній хлориду, яка утвориться при взаємодії хлоридної кислоти та амоніаку, спочатку складемо реакцію хімічних речовин:

\[HCl + NH_3 \rightarrow NH_4Cl\]

Ця реакція показує, що масовий відносний об'єм одного молекулу хлоридної кислоти (HCl) дорівнює масовому відносному об'єму одного молекули амоніаку (NH₃). Тобто, маси HCl і NH₃ у даному випадку відносяться як 1:1.

За умовою маса \(HCl = 7,3 \, г\), а маса \(NH₃ = 5,1 \, г\). Таким чином, маса утвореного амоній хлориду (NH₄Cl) буде також 7,3 г (оскільки маси HCl і NH₃ відносяться як 1:1):

\[ \text{Маса } NH₄Cl = 7,3 \, г \]

Тепер, щоб визначити, яка речовина залишиться в надлишку, порівняємо маси реагентів та визначимо, який з них залишається.

Маса HCl = 7,3 г Маса NH₃ = 5,1 г

Так як маса HCl більша за масу NH₃, NH₃ буде обмежуючим реагентом (реагентом, який вичерпується першим). Отже, частина хлоридної кислоти залишиться в надлишку.

Маса залишкової хлоридної кислоти може бути знайдена шляхом віднімання маси NH₃ від маси HCl:

\[ \text{Маса залишкової } HCl = \text{Маса початкової } HCl - \text{Маса витраченої } NH₃ \]

\[ \text{Маса залишкової } HCl = 7,3 \, г - 5,1 \, г = 2,2 \, г \]

Отже, маса залишкової хлоридної кислоти дорівнює 2,2 г.